CN104382741A - 一种智能型老人专用服药提示器及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能型老人专用服药提示器及控制方法，提示器包括壳体、转动轴和设置在壳体上的取药提示电路；所述转动轴上设有三层转盘，每层转盘上设有三个药盒取出识别块并在最上一层即第三层转盘上加有一个0°识别条，每层药盒取出识别块上放一个药盒；所述服药提示器包括主控芯片、取药识别电路、步进电机电路、时钟电路、显示屏、录放音电路、按键电路，取药识别电路、步进电机驱动器、时钟电路、液晶显示屏、录放音电路以及按键电路均与主控芯片连接。通过本发明的提示器及控制方法能按服药时间自动将药盒送入取药窗口、自动判别放回药盒内的药有无并能定时语音提醒病人服药。
Description
技术领域
本发明涉及服药提示器的研究领域，特别涉及一种智能型老人专用服药提示器及控制方法。
背景技术
随着中国步入老龄化的速度加快，加上现在的生活压力大，独生子女多，使空巢老人和半空巢老人(儿女周末回)的家庭数量也在增加，一些老年人由于年老健忘，经常在生病的时候忘记吃药，有的找不到药放在哪，有的找到了药，但什么时候吃、每次服药的量是多少、一天需服药几次根本记不住，有时将找到的一天的药一次全吃掉，致使疗效降低甚至使病人的病情加重。而现有技术中，并无专门针对老人服药提示的取药装置，所以，一种用于提示老人服药的装置是本领域技术人员研究的方向。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种智能型老人专用服药提示器。
本发明的另一目的在于，提供一种智能型老人专用服药提示器的控制方法。
为了达到上述目的，本法采用以下技术方案：
一种智能型老人专用服药提示器，包括壳体、转动轴和设置在壳体上的取药提示电路；所述转动轴上设有三层转盘，每层转盘上设有三个药盒取出识别块并在第三层转盘上加有一个0°识别条，每个药盒取出识别块上放一个药盒；所述提示器包括主控芯片、自动识别病人是否正确的从取药窗口中取走药盒并将空药盒正确放回的取药识别电路、用于驱动带有药盒的多层转盘转动的步进电机电路、用于在系统掉电后正常计时的时钟电路、用于显示当前时间和操作内容的显示屏、用于语音提示取药和服药步骤的录放音电路、用于对服药时间及录放音等进行设置和操作的按键电路，取药识别电路、步进电机驱动器、时钟电路、液晶显示屏、录放音电路以及按键电路均与主控芯片连接；所述取药识别电路包括多个光敏电阻，每一个光敏电阻对应两个并联发光二极管，所述光敏电阻和并联的发光二极管分别与主控芯片连接。
优选的，取药识别电路由光敏电阻RL1、RL2、RL3和发光二极管LED1、LED2、LED3、LED1’、LED2’、LED3’组成，光敏电阻RL3、发光二极管LED3组成第三层转盘的光识别与检测电路，用于第三层转盘上的0°位置识别与定位、有无药盒的识别以及药盒有无药的识别，发光二极管LED3’用于指示第三层取药窗口有可取药盒；光敏电阻RL2、发光二极管LED2组成第二层转盘的光识别与检测电路，实现第二层转盘的有无药盒的识别、药盒有无药的识别，发光二极管LED2’用于指示第二层取药窗口有可取药盒；由光敏电阻RL1、发光二极管LED1组成第一层转盘的光识别与检测电路，实现第一层转盘有无药盒的识别、药盒有无药的识别，发光二极管LED1’用于指示第一层取药窗口有可取药盒；
光敏电阻选用MT4517型，亮电阻10～20KΩ，暗电阻1MΩ，LED1、LED2、LED3选择白色发光二极管，LED1’、LED2’、LED3’分别选择红、绿、黄色发光二极管，以便于老人分辨清应从哪一层取药窗口中取药盒；
光敏电阻RL3安装在第三层取药窗口的顶端，光敏电阻RL2、RL1分别安装在第二层取药窗口、第一层取药窗口的左侧；将光敏电阻RL＝RL1＝RL2＝RL3同标准电阻R＝R6＝R7＝R8＝240KΩ对电源电压Vcc＝5V进行分压，分压值的范围为：Vo＝Vcc×R/(RL+R)；将RL＝1MΩ和RL＝10KΩ代入上式后得：光敏电阻两端的暗电压Vo＝0.96V，同理，光敏电阻两端的亮电压Vo＝4.8V，再将Vo输入到单片机的三个A/D输入端，分别监测三层转盘的对应取药窗口和药盒的进光量，通过对进光量大小比较和持续时间的计算，确定出步进电机0°位置，并实现有无药盒，药盒内有无药物的识别功能；
三个取药窗口上的六个发光二极管中LED1和LED1’并联、LED2和LED2’并联、LED3和LED3’并联，由单片机的三个输出端分别连接三个470Ω的限流电阻R10、R11、R12进行直接驱动和控制；发光二极管LED3和LED3’安装在第三层取药窗口的顶端，LED2和LED2’并联、LED1和LED1’并联分别安装在第二层取药窗口、第一层取药窗口的右侧；LED1、LED2、LED3分别为对应三个光敏电阻RL1、RL2、RL3提供光源；LED1’、LED2’、LED3’分别装在三个取药窗口上，LED1’为红色、LED2’为绿色、LED3’为黄色，用于指示取药窗口，灯闪亮的取药窗口表示在这里可以取药，三个取药窗口用不同颜色的发光二极管可便于老人分辨取药窗口。
优选的，步进电机驱动三层转盘的转动轴转动，在单片机的控制下将每次需要服药的药盒转动到对应取药窗口；当步进驱动器接收到单片机发过来的脉冲信号，驱动器就能驱动步进电机按设定的方向正向或反向转动相应的角度，通过单片机控制输出的脉冲个数来控制角位移量，从而达到对每个药盒转动角度准确定位的目的；
三层转盘固定在同一根步机电机驱动的转动轴上，每层转盘上有用四个隔板隔成的四个药格，每个药格上可放一个药盒，以第三层上的0°位置为基准，第三层药盒、第二层药盒、第一层药盒相对于0°位置分别为90°、60°、30°；所以，当定时的服药时间到了，单片机控制步进电机从0°位置开始转动，每转动30°角度，只能有一个药盒可以从对应的取药窗口取出，依次类推，能实现三天内的服药时间的语音提示和每次需要服用的药物的出药量控制，确保老人按时定量服药。
优选的，所述步进电机电路采用主控芯片控制，所述步进电机是由驱动器ULN2003驱动的28BYJ48型步进电机；
所述时钟电路包括芯片DS1302和扣式电池；
所述显示屏采用12864液晶屏；
所述录放音电路采用ISD1700语音芯片；
所述主控芯片采用STC15F2K60S2单片机。
为了达到上述第二目的，本发明采用以下技术方案：
一种智能型老人专用服药提示器的控制方法，包括下述步骤：
S1、开始运行服药提示器；
S2、执行自检步骤，自检步骤中检测LED是否亮，检测光敏电阻进光量是否正常，显示器显示是否正常，时钟显示是否正常；
S3、执行0°位置识别步骤，检测与识别转盘的0°位置，即转动360°后，检测是否停在0°位置，同时检测步进电机工作是否正常，录放音电路工作是否正常；
S4、按照预先设定的服药时间和服药次数，通过主控芯片控制步进电机，在步进电机的驱动下，带动上面带有多层转盘的转动轴转动，将每次需要服药的药盒转动到取药窗口，当老人进行取药时，通过显示屏显示当前需要操作的内容，并且通过录放音电路进行语音播报；
S5、当显示屏上的显示的药盒数量为0时，表示提示器内所装的所有药盒的药已服用完毕，显示界面显示停止运行，循环语音放出播放，提醒及时分装药盒；待分装完各药盒的药后，将装有每次需要服用的药放在药盒内，并放到对应的药格中，再按下操作键，又进行下次的开始运行界面。
优选的，步骤S2中，执行自检的步骤具体为：
延时10-100ms后检测三个光敏电阻RL1、RL2、RL3测量出的自然光的数据Vo1、Vo2、Vo3，并分别存到三个寄存器中，然后单片机控制三个LED1、LED2、LED3亮1-5秒，在亮的同时，延时50ms后检测三个光敏电阻RL1、RL2、RL3与R分压测量出有LED光的数据Vo1’、Vo2’、Vo3’，并分别存到三个寄存器中；分别将Vo1、Vo2、Vo3与Vo1’、Vo2’、Vo3’比较，如差别较大，则三个光检测通道工作正常，自检模块通过，程序进入0°位置识别模块；如有某一组数据比较没有差别或差别不大，说明此通道有故障或此光通道的光敏电阻RL损坏或发光二极管损坏，则进入自检故障显示界面。
优选的，步骤S3中，0°位置识别步骤，用于识别第三层转盘上由反光材料制作的0°识别条的位置及三层转盘上的每个药格中的位置上是否放上了药盒；单片机控制三个取药窗口上的LED连续发光，并由步进电机按6°/200ms步进速度带动转盘转动，将三个光敏电阻RL1、RL2、RL3与R分压测量出前一次的LED亮时进光量的数据Vo1、Vo2、Vo3，分别存到三个寄存器中，将三个光敏电阻RL1、RL2、RL3与R分压测量出的后一次的LED光的进光量的数据Vo1’、Vo2’、Vo3’分别存到另外三个寄存器中；将Vo3与Vo3’比较，如差别较大，则记下步进机的当前位置；如果下一个步进后比较差值较大，则说明测出的是窄脉冲，即反光材料较窄的0°识别条，则记下步进电机的当前位置，即为0°位置；同时，将此时对应的0°识别条进光量数据存入寄存器i2,作为每个药格上是否有放药盒的判别条件；同理，分别将Vo1、Vo2、Vo3与Vo1’、Vo2’、Vo3’比较，如差别较大，则说明测出了，如果下一个或几个步进后比较差值较大，则测出了药盒取出识别块的反光材料，即此处没有放药盒，弹出药盒没装满显示界面；当Vo3’>>Vo3且只保持一个步进时间200ms，则为0°识别条位置，开始运行前，将步进电机位置调整到此位即为0°位置；
当Vo3’>>Vo3且保持多个步进时间200ms，则第三层转盘的某些药格上没有放药盒；
当Vo2’>>Vo2且保持多个步进时间200ms，则第二层转盘的某些药格上没有放药盒；
当Vo1’>>Vo1且保持多个步进时间200ms，则第一层转盘的某些药格上没有放药盒。
优选的，步骤S4中，取药识别步骤为：
S4.1进光量数据采集
S4.2取药识别
将后面每次采样LED1亮时的RL1上的进光量数据Vi11’分别与空药盒进光量数据Vi10和有药药盒进光量数据Vi11比较。
优选的，步骤S4.1中，数据采集的具体步骤为：
S4.1.1空药盒进光量数据采集
以第一层转盘中的药盒为例，当第一次服药时间到时，单片机先驱动步进电机将第一层转盘放有空药盒转到取药窗口中间处停下，由单片机再驱动LED1和LED1’周期亮1秒灭1秒；在执行的前三个周期，通过RL1采集到第一层转盘药盒内在LED灯亮时的无药状态下进光量数据三个；由于空药盒材料为无反光黑色塑料，因此，通过光敏电阻RL1采集到的进光量数据值较小；对这三个数据取平均值，得到了空药盒进光量数据Vi10，并存到寄存器中，Vi10作为本次服药时判定药盒内无药的数据标准；
S4.1.2有药药盒进光量数据采集
单片机控制步进电机将出药盒再转到取药窗口中间处停下，同时，单片机驱动LED1和LED1’周期亮1秒灭1秒不断闪动，LED1’的不断闪动用于提示老人到此取药窗口取药，在LED1亮时用为光敏电阻测量进光量的光源；将LED1亮的前三个周期中进行的三次采集的进光量取平均，由于药盒内有药状态下药盒内的药片自身的反光性，因此，通过光敏电阻RL1采集到的药盒内有药时的进光量数据值比无药时的大，所以将这三次采集的平均值数据为有药药盒进光量数据Vi11，存到寄存器中，Vi11作为判定药盒内有药的数据标准；
优选的，步骤S4.2中，取药识别的具体步骤为：
S4.2.1、当：Vi11’＞Vi10，Vi11’≈Vi11
表明药盒中还有药没取出，则继续循环播放对应音频段“XXX服药时间到了，请过来取药”；
S4.2.2、当：Vi11’＞Vi10，Vi11’＞＞Vi11
表明有药药盒已被取出，药格上的药盒取出识别块露出,进光量增加,则循环放出“请服药，服完药后请将空药盒放回到带闪光指示的取药窗口内”；
S4.2.3、当：Vi11’＞Vi10，Vi11’≈Vi11
表明盒11已被准确放入,但药盒内的药还存在,即,老人取出了药盒，记忆力不好，没有服药或者没有服完药就将药盒放回原位，则循环放出“请重新取出药盒，并服用药盒中的药，服用完后将空药盒放回到带闪光指示的取药窗口内”；
S4.2.4、当：Vi11’≈Vi10，Vi11’＜Vi11
表明药盒已被准确放入,并且药盒内的药已空,即老人服完药后已将空药盒放回唯一能放入的带有LED灯闪亮指示的以药窗口内，则语音提示一次“按时定量服药，有益健康，谢谢使用”，黄灯停止闪亮，同时显示器上的“当前还有药盒数”在原有的数上减1；
其它各药盒的取药识别与药盒相同，需要说明的是，第三层转盘上的空药盒进光量数据Vi30采集时，因为第三层转盘没有空药盒，但由于药盒的材质与第三层转盘相同，所以，步进电机转到没有药盒的角度时测到的进光量即为第三层转盘上的空药盒进光量数据Vi30。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明基于光敏电阻对不同状态下药盒对光线反射而产生的进光量的检测与判别，实现取药语音提示取药和服药步骤、取药过程识别与控制。
2、本发明中的进光量采集与判别的方法，采用的是动态采集，即时判别与控制的方法，当服药时间到时，先对当前时间转到取药窗口的空药盒进光量采集，再对转到取药窗口的有药药盒的进光量采集，通过数据比较形成控制信号，减小了外界光线或LED光源的不稳定等因素对系统的干扰，提高了控制过程的可靠性。
3、本发明集定时语音提示与自动定量取药与一体，设计出按服药时间自动将药盒送入取药窗口、自动判别放回药盒内的药有无并能定时提醒老人服药语音提示的智能型老人专用服药提示器，实现对老年人、特别患有老年痴呆症的老年人语音提示服药时和取药方法，自动识别老人是否已将提示器中取药窗口内的药盒取出、是否将药盒内的药取出并将空药盒放入原位等功能，确保老人按时服药，不漏服药，不多服药。
附图说明
图1是本发明提示器的电路原理框图；
图2是本发明提示器的电路原理图；
图3是步进电机与转动轴连接示意图；
图4是第三层转盘结构示意图；
图5是第二层转盘结构示意图；
图6是第一层转盘结构示意图；
图7是主界面显示示意图；
图8是自检模块时序和0°位置识别模块时序；
图9为本发明控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1-图6所示，本实施例一种智能型老人专用服药提示器，包括壳体4、转动轴5和设置在壳体上的取药提示电路；所述转动轴上设有三层转盘(第一层转盘1、第二层转盘2、以及第三层转盘3，第三层转盘位于最上层，三层转盘从下而上设置)，每层转盘上设有三个药盒，其中第三层转盘上还有一个由反光材料制成的0°识别条34；所述取药识别电路包括多个光敏电阻，每一个光敏电阻对应两个并联发光二极管，所述光敏电阻和并联的发光二极管分别与主控芯片连接。第一层转盘1上设有药盒11、12、13、第二层转盘2上设有药盒21、22、23；第三层转盘3上设有药盒31、32、33。
如图1、图2所示，本实施例的取药提示电路，包括主控芯片、取药识别电路和步进电机电路，所述取药识别电路用于识别步进电机0°位置(0°位置如图4所示)，同时识别服药老人是否将从对应的取药窗口内的药盒的药取走，并闪亮对应取药窗口上的LED指示灯；步进电机电路用于驱动上面带有三层转盘的转动轴转动，在单片机的控制下将每次需要服药的药盒转动到取药窗口，步进电机带动转轴上的三层转盘转动一次的角度能保证每次转动只能有一个药盒能从有闪亮指示灯的取药窗口处取出(步进电机与转动轴连接示意图如图3所示)；每层的取药窗口设计成带有凸口的形状，与设计的药盒柄对应，保证了每次步进电机转动一个角度后，只有一个取药窗口能取出药盒；另外还包括用于在系统掉电后正常计时的时钟电路、用于显示当前时间和操作内容的显示屏、用于语音提示取药和服药步骤的录放音电路、用于对服药时间及录放音等进行设置和操作的按键电路，取药识别电路、步进电机驱动器、时钟电路、液晶显示屏、录放音电路以及按键电路均与主控芯片连接。
本实施例中取药识别电路包括3个光敏电阻，每一个光敏电阻对应两个并联的发光二极管，所述光敏电阻和两个并联后的发光二极管分别与主控芯片连接。通过三个光敏电阻对不同情况下进光量的测量，识别步进电机0°位置、识别服药老人是否从取药窗中取走药盒、识别服药老人是否将服用完的药盒正确放回；通过主控芯片控制发光二极管的亮灭，检测发光二极管是否被遮挡，从而确定光敏电阻和发光二极管是否有故障，实现取药电路的自检功能。取药识别电路由光敏电阻RL1、RL2、RL3和发光二极管LED1、LED2、LED3、LED1’、LED2’、LED3’组成，如图2中J1(光敏电阻接口)和J2(发光二极管接口)接口电路所示。其中，由光敏电阻RL3、发光二极管LED3组成第三层转盘3的光识别与检测电路，实现第三层转盘3上的0°位置识别与定位，有无药盒的识别，药盒有无药的识别等功能，发光二极管LED3’用于指示第三层取药窗口有可取的药盒；由光敏电阻RL2、发光二极管LED2组成第二层转盘2的光识别与检测电路，实现第二层转盘2有无药盒的识别，药盒有无药的识别等功能，发光二极管LED2’用于指示第二层取药窗口有可取的药盒；由光敏电阻RL1、发光二极管LED1组成第一层转盘1的光识别与检测电路，实现第一层转盘1的有无药盒的识别，药盒有无药的识别等功能，发光二极管LED1’用于指示第一层取药窗口有可取的药盒。光敏电阻选用MT4517型，亮电阻10～20KΩ，暗电阻1MΩ，LED1、LED2、LED3选择白色发光二极管，LED1’、LED2’、LED3’分别选择红、绿、黄色发光二极管，以便于老人分辨清应从哪一层取药窗口中取药。
光敏电阻RL3安装在第三层取药窗口的顶端，光敏电阻RL2、RL1分别安装在第二层取药窗口、第一层取药窗口的左侧。将光敏电阻RL＝RL1＝RL2＝RL3同标准电阻R＝R6＝R7＝R8＝240KΩ对电源电压Vcc＝5V进行分压，分压值的范围为：Vo＝Vcc×R/(RL+R)；将RL＝1MΩ和RL＝10KΩ代入上式后得：光敏电阻两端的暗电压Vo(暗)＝0.96V，同理，光敏电阻两端的亮电压Vo(亮)＝4.8V，再将Vo输入到单片机的三个A/D输入端，分别监测三层转盘的对应取药窗口和药盒的进光量，通过对进光量大小比较和持续时间的计算，确定出步进电机0°位置，并实现有无药盒，药盒内有无药物等识别功能。
三个取药窗口上的六个发光二极管中LED1和LED1’并联、LED2和LED2’并联、LED3和LED3’并联，由单片机的三个输出端分别连接三个470Ω的限流电阻R10、R11、R12进行直接驱动和控制。发光二极管LED3和LED3’安装在第三层取药窗口的顶端，LED2和LED2’并联、LED1和LED1’并联分别安装在第二层取药窗口、第一层取药窗口的右侧。LED1、LED2、LED3分别为对应三个光敏电阻RL1、RL2、RL3提供光源，LED1’(红色)、LED2’(绿色)、LED3’(黄色)分别安装在三个取药窗口上，用于指示取药窗口。灯闪亮的取药窗口表示在这里可以取药，三个取药窗口用不同颜色的发光二极管的目的是变于老人分辨取药窗口。
本实施例中，所述步进电机电路包括步进电机驱动器ULN2003和步进电机28BYJ48。步进电机28BYJ48用于驱动三层转盘转动，在单片机的控制下将每次需要服药的药盒转动到取药窗口。当步进驱动器ULN2003接收到单片机发过来的脉冲信号，驱动器就能驱动步进电机按设定的方向正向或反向转动相应的角度，通过单片机控制输出的脉冲个数来控制角位移量，从而达到对每个药盒转动角度准确定位的目的。步进电机驱动带三层转盘的转动轴转动(图3为步进电机与转动轴连接示意图)，在单片机的控制下将每次需要服药的药盒转动到对应取药窗口。从电路原理图2中J3处(28BYJ48步进电机接口)可看出，当步进驱动器ULN2003接收到单片机发过来的脉冲信号，驱动器就能驱动步进电机按设定的方向正向或反向转动相应的角度，通过单片机控制输出的脉冲个数来控制角位移量，从而达到对每个药盒转动角度准确定位的目的。该步进电机是工作电压为直流5V，4相5线的步进电机，而且是减速步进电机，减速比为1：64，步进角为5.625/64度。如果需要转动1圈，那么需要360/5.625×64＝4096个脉冲信号。
三层转盘固定在同一根由28BYJ48步机电机驱动的转动轴上，每层转盘上有用两个隔板隔成的四个药格，每个药格上可放一个药盒，3层转盘的结构示意图分别如图4、5、6所示。从示意图中可看出，药盒31、21、11相对于0°标识条34位置分别为90°60°30°。所以，当定时的服药时间到了，单片机控制步进电机从0°位置开始转动，每转动30°角度，只能有一个药盒可以从对应的取药窗口取出，依次类推，能实现三天内的服药时间的提示和每次需要服用的药物的出药量控制，确保老人按时服药，不漏服药，不多服药。
本实施例中，药盒柄的作用有两个，一个是便于老人从取药窗口中取出药盒，另一个作用就是防止老人从没有亮指示灯的取药窗口中取药盒，因为只有转盘转到有药盒柄与取药窗口上的防误取药盒缺口对齐，才能用手捏着药盒柄将药盒取出，保证了每次出药盒的唯一性。
本实施例中，所述时钟电路包括时钟芯片DS1302、32.768kHz晶振和扣式3.6V电池。时钟电路主要是用于实现系统掉电依然能保存当前时钟数据。其中，DS1302芯片是一种具有涓细电流充电能力的芯片，主要特点是采用串行数据传输，可提供秒、分、时、日、月、年等时间信息，可根据月份和闰年的情况自动调整月份的结束日期，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且具有关闭充电功能。
当然本实施例中还可以采用其他形式的电源为时钟电路供电，本实施例中的扣式电池主要是有体积小、安装方便的优点。
本实施例中，所述显示屏采用12864显示屏，其内带中文字库，是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×6，内置8192个16×16点汉字，和128个16×8点ASCII字符集，利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面；可以显示8×4行16×16点阵的汉字，便与老人观看，如图7所示。
本实施例中，所述录放音电路采用了ISD1700语音芯片。芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置放大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等的全方位整合系统功能。该芯片采用直接存储模拟信号技术，可将模拟信号永久保存。录音时间可选范围为20秒到480秒，工作电压范围从2.4V到5.5V，具有音质好，电压范围宽，集成度高等特点，从而可以保证该电路的语言真实和清晰。
所述主控芯片还连接有用于设置服药时间和分段录音控制的按键电路；所述按键电路上设置在显示屏的底端，所述按键电路包括多个并排设置的按键，本实施例中设置有5个按键K1-K5，用于进行不同功能的设置。
所述主控芯片为STC15F2K60S2单片机。采用STC15F2K60S2单片机除了该芯片具有大容量、速度快、工作电压宽以外，主要因为其内部有大容量片内EEPROM(FLASH)，可用于存储当前药盒数据、定时服药设定时间，分段录放音数据等；内部具有的高速8通道10位ADC，可用于直接采集三个光敏电阻在各种状态下的进光量；内部每个I/O口能达到20mA驱动能力，一个I/O口可直接驱动两个并联发光二极管点亮，减掉了AD转换电路，LED驱动电路和数据存储器，提高整机电路的集成度和可靠性。
如图9所示，本实施例用老人服药专用提示器的控制方法如下：
S1、开始运行服药提示器；
S2、执行自检步骤，自检步骤中检测LED是否亮，检测光敏电阻进光量是否正常，显示器显示是否正常，时钟显示是否正常；
S3、执行0°度识别步骤，检测与识别转盘的0°位置，即转动360°后，检测是否停在0°位置，同时检测步进机工作是否正常，语音放音电路工作是否正常；
S4、按照预先设定的服药时间和服药次数，通过主控芯片控制步进电机，在步进电机的驱动下，药盒按照设定的角度进行转动，当老人进行取药时，通过显示屏显示当前需要操作的内容，并且通过录放音电路进行语音播报；
S5、当显示屏上的显示的药盒数量为0时，表示药已服用完毕，显示界面显示停止运行，循环语音放出播放，提醒及时分装药盒；待分装完各盒的药后，放在对应的药盒隔栏中，再按下操作键，又进行下次的开始运行界面。
(1)时间设置及定时设置步骤如下：
按K1显示缺省选择为第一行“当前时间”并将当前时间的字体颜色由黑变白，再按K1一次选择为“上午服药时间”；依次类推，在四个选择中循环。
当由于走时不准确需要设置当前时间的“分”，按K1选择到第一行“当前时间”，按K2，选择到当前时间的小时，再按K2选择到当前时间的分，再按K2，则返回到当前时间的小时。选择分后，按K3，则分钟的数字可从0～59变化，调整到当前分钟数，分钟数设置完毕。如需设置当前时间小时，按K2选择到当前时间的小时，同理，按K3，则小时的数字可从0～23变化。
定时语音提醒服药的时间有三个，分别为上午，中午和晚上。当需要对语音提醒服药的时间进行设置时，按按K1选择为“上午服药时间”，再按K2选择到上午服药时间的小时，按K3，则小时的数字可从0～23变化，数字调到提醒的小时数即可。同理，再按K2选择到上午服药时间的分后，再按K3，则分钟的数字可从0～59变化，调整到当前分钟数，分钟数设置完毕。再按K2,则选择到确定/取消，按K3键，选择确定时，则到此时，系统会语音提示服药，选择取消时，此时的语音提示跳过，主要对一天两次，或一天一次服药老人设置的。中午和下午服药时间设置与上午服药时间设置相同。
(2)开始运行步骤如下：
按下K4键，系统开始分别执行自检程序，0°位置识别程序，并显示开始运行界面。
自检程序，用于检测LED是否亮(六个LED亮)，光敏电阻检测进光量是否正常(三个RL检测到光)，显示器显示是否正常，时钟显示是否正常。
0°位置识别程序，用于检测与识别第三层转盘3上的0°位置(转动360°后，应停在0°位置)，同时检测步进电机工作是否正常，语音放音电路工作是否正常(放出语音“欢迎使用智能型老年人专用服药提示器”)。
显示开始运行，系统运行开始，执行主程序，当上午服药时间到时，从0°位置开始，步进电机转动30°后，将第一天上午的药盒11转到第一层取药窗口，同时第一层取药窗口上的黄灯LED1’闪亮，并循环放出“XXX服药时间到了，请过来取药”。当老人取出药盒，记忆力不好，没有将药盒放入原位，有无药盒识别模块检测出无药盒，则继续循环放出“请服药，服完药后请将空药盒放回到带闪光指示的取药窗口内”；当老人取出了药盒，记忆力不好，没有服药就将药盒放回原位，药盒内有无药识别模块检测出还有药，则继续循环放出“请重新取出药盒，并服用药盒中的药，服用完后将空药盒放回到带闪光指示的取药窗口内”，当老人服完药后将空药盒放回唯一能放入的带有LED灯闪亮指示的取药窗口内，药盒内有无药识别模块检测出对应的药盒内无药，则语音提示一次“按时定量服药，有益健康，谢谢使用”，黄灯停止闪亮，同时显示器上的“当前还有药盒数”在原有的数上减1。
(3)停止运行步骤如下：
当显示器上的“当前还有药盒数”为0时，表示三天的药盒内的药已服用完毕，显示界面显示停止运行，循环语音放出“药已用完，请按照药盒的位置和顺序分装后几天的药”，提醒及时分装药盒。
按下K5键，循环语音停止，并显示出停止运行界面。
分装完各盒的药后，放在对应的药盒隔栏中，再按下K4键，又进行下次的开始运行界面。
(4)取药识别电路设计
取药识别电路由光敏电阻RL1、RL2、RL3和发光二极管LED1、LED2、LED3、LED1’、LED2’、LED3’组成，如图2中J1(光敏电阻接口)和J2(发光二极管接口)接口电路所示。其中，由光敏电阻RL3、发光二极管LED3组成第三层转盘3的光识别与检测电路，实现第三层转盘3上的0°位置识别与定位，有无药盒的识别，药盒有无药的识别等功能，发光二极管LED3’用于指示第三层取药窗口有可取的药盒；由光敏电阻RL2、发光二极管LED2组成第二层转盘2的光识别与检测电路，实现第二层转盘2的有无药盒的识别，药盒有无药的识别等功能，发光二极管LED2’用于指示第二层取药窗口有可取的药盒；由光敏电阻RL1、发光二极管LED1组成第一层转盘1的光识别与检测电路，实现第一层转盘1的有无药盒的识别，药盒有无药的识别等功能，发光二极管LED1’用于指示第一层取药窗口有可取的药盒。光敏电阻选用MT4517型，亮电阻10～20KΩ，暗电阻1MΩ，LED1、LED2、LED3选择白色发光二极管，LED1’、LED2’、LED3’分别选择红、绿、黄色发光二极管，以便于老人分辨清应从哪一层取药窗口中取药盒。
光敏电阻RL3安装在第三层取药窗口的顶端，光敏电阻RL2、RL1分别安装在第二层取药窗口、第一层取药窗口的左侧。将光敏电阻RL＝RL1＝RL2＝RL3同标准电阻R＝R6＝R7＝R8＝240KΩ对电源电压Vcc＝5V进行分压，分压值的范围为：Vo＝Vcc×R/(RL+R)；将RL＝1MΩ和RL＝10KΩ代入上式后得：光敏电阻两端的暗电压Vo(暗)＝0.96V，同理，光敏电阻两端的亮电压Vo(亮)＝4.8V，再将Vo输入到单片机的三个A/D输入端，分别监测三层转盘的对应取药窗口和药盒的进光量，通过对进光量大小比较和持续时间的计算，确定出步进电机0°位置，并实现有无药盒，药盒内有无药物等识别。
三个取药窗口上的六个发光二极管中LED1和LED1’并联、LED2和LED2’并联、LED3和LED3’并联，由单片机的三个输出端分别连接三个470Ω的限流电阻R10、R11、R12进行直接驱动和控制。发光二极管LED3和LED3’安装在第三层取药窗口的顶端，LED2和LED2’并联、LED1和LED1’并联分别安装在第二层取药窗口、第一层取药窗口的右侧。LED1、LED2、LED3分别为对应三个光敏电阻RL1、RL2、RL3提供光源，LED1’(红色)、LED2’(绿色)、LED3’(黄色)分别装在三个取药窗口上，用于指示取药窗口。灯闪亮的取药窗口表示在这里可以取药，三个取药窗口用不同颜色的发光二极管的目的是变于老人分辨取药窗口。
(5)步进电机电路及转盘设计
步进电机驱动三层转盘的转动轴转动(图3为步进电机与转动轴连接示意图)，在单片机的控制下将每次需要服药的药盒转动到对应取药窗口。从电路原理图2中J3处(28BYJ48步进电机接口)可看出，当步进驱动器ULN2003接收到单片机发过来的脉冲信号，驱动器就能驱动步进电机按设定的方向正向或反向转动相应的角度，通过单片机控制输出的脉冲个数来控制角位移量，从而达到对每个药盒转动角度准确定位的目的。该步进电机是工作电压为直流5V，4相5线的步进电机，而且是减速步进电机，减速比为1：64，步进角为5.625/64度。如果需要转动1圈，那么需要360/5.625×64＝4096个脉冲信号。
三层转盘固定在同一根由28BYJ48步机电机驱动的转动轴上，每层转盘上有用隔板隔成的四个药格，每个药格上可放一个药盒，3层转盘的结构示意图分别如图4、5、6所示。从示意图中可看出，药盒31、21、11相对于0°位置分别为90°60°30°。所以，当定时的服药时间到了，单片机控制步进电机从0°位置开始转动，每转动30°角度，只能有一个药盒可以从对应的取药窗口取出，依次类推，能实现三天内的服药时间的提示和每次需要服用的药物的出药量控制，确保老人按时服药，不漏服药，不多服药。
其中药盒柄的作用有两个，一个是便于老人从取药窗口中取出药盒，另一个作用就是防止老人从没有亮指示灯的取药窗口中取药盒，因为只有转盘转到有药盒柄与取药窗口上的防误取药盒缺口对齐，才能用手捏着药盒柄将药盒取出，保证了每次出药盒的唯一性。
(6)自检模块设计
用于检测三层转盘的光检测通道是否正常。自检程序运行，延时50ms后检测三个光敏电阻RL1、RL2、RL3测量出的自然光的数据Vo1、Vo2、Vo3，并分别存到三个寄存器中，然后单片机控制三个LED1、LED2、LED3亮3秒，在亮的同时，延时50ms后检测三个光敏电阻RL1、RL2、RL3与R分压测量出有LED光的数据Vo1’、Vo2’、Vo3’，并分别存到三个寄存器中；分别将Vo1、Vo2、Vo3与Vo1’、Vo2’、Vo3’比较，如差别较大，则三个光检测通道工作正常，自检模块通过，程序进入0°位置识别模块；如有某一组数据比较没有差别或差别不大，说明此通道有故障或此光通道的光敏电阻RL损坏或发光二极管损坏，则进入自检故障显示界面。
(7)0°位置识别模块设计
用于识别第三层转盘3上由光反材料制成的0°识别条的位置，及三层转盘上的每个药格中的位置上是否放上了药盒。时序图如图8所示。单片机控制三个取药窗口上的LED连续发光，并由步进电机按6°/200ms步进速度带动转盘转动，将光敏电阻RL1、RL2、RL3与R分压测量出前一次(即步进电机按6°步进前6°时的位置时)的LED亮时进光量的数据Vo1、Vo2、Vo3，分别存到三个寄存器中，将三个光敏电阻RL1、RL2、RL3与R分压测量出的后一次(即步进电机按6°步进后6°时的位置时)的LED光的进光量的数据Vo1’、Vo2’、Vo3’分别存到另外三个寄存器中。将Vo3与Vo3’比较，如差别较大，则记下步进机的当前位置。如果下一个步进后比较差值较大，则说明测出的是窄脉冲，即反光材料较窄，是0°位置上的反光材料，则记下步进电机的当前位置，即为0°位置；同时，将此时对应的0°反光材料进光量数据存入寄存器i2,作为每个药格上是否有放药盒的判别条件。同理，分别将Vo1、Vo2、Vo3与Vo1’、Vo2’、Vo3’比较，如差别较大，则说明测出了反光材料，如果下一个或几个步进后比较差值较大，则测出此处没有放药盒，弹出药盒没装满显示界面。
当Vo3’>>Vo3且只保持一个步进时间200ms，则为0°位置，开始运行前，将步进电机位置调整到此位即为0°位置；
当Vo3’>>Vo3且保持多个步进时间200ms，则第三层转盘3的某些药格上没有放药盒；
当Vo2’>>Vo2且保持多个步进时间200ms，则第二层转盘2的某些药格上没有放药盒；
当Vo1’>>Vo1且保持多个步进时间200ms，则第一层转盘1的某些药格上没有放药盒。
(8)取药识别模块设计
1)进光量数据采集
①空药盒进光量数据采集
以第一层转盘1中的药盒11为例，当第一次服药时间到时，单片机先驱动步进电机将第一层转盘1的放有空药盒10转到取药窗口处停下，由单片机再驱动LED1和LED1’周期亮1秒灭1秒。在执行的前三个周期，通过RL1采集到第一层转盘1药盒10内在LED灯亮时的无药状态下进光量数据三个。由于空药盒10材料为无反光黑色塑料，因此，通过光敏电阻RL1采集到的进光量数据值较小。对这三个数据取平均值，得到了空药盒进光量数据Vi10，并存到寄存器中，Vi10作为本次服药时判定药盒内无药的数据标准。
②有药药盒进光量数据采集
单片机控制步进电机再将出药盒11转到取药窗口处停下，同时，单片机驱动LED1和LED1’周期亮1秒灭1秒不断闪动，LED1’的不断闪动用于提示老人到此取药窗口取药，在LED1亮时用为光敏电阻测量进光量的光源。将LED1亮的前三个周期中进行的三次采集的进光量取平均，由于药盒11内有药状态下药盒内的药片自身的反光性，因此，通过光敏电阻RL1采集到的药盒内有药时的进光量数据值比无药时的大，所以将这三次采集的平均值数据为有药药盒进光量数据Vi11，存到寄存器中，Vi11作为判定药盒11内有药的数据标准。
2)取药识别
将后面每次采样LED1亮时的RL1上的进光量数据Vi11’分别与空药盒进光量数据Vi10和有药药盒进光量数据Vi11比较，得：
①当：Vi11’＞Vi10，Vi11’≈Vi11
表明盒11中还有药没取出，则继续循环播放对应音频段“XXX服药时间到了，请过来取药”；
②当：Vi11’＞Vi10，Vi11’＞＞Vi11
表明有药药盒11已被取出，药格上反光材料露出,进光量增加,则循环放出“请服药，服完药后请将空药盒放回到带闪光指示的取药窗口内”；
③当：Vi11’＞Vi10，Vi11’≈Vi11
表明盒11已被准确放入,但药盒内的药还存在,即,老人取出了药盒，记忆力不好，没有服药或者没有服完药就将药盒放回原位，则循环放出“请重新取出药盒，并服用药盒中的药，服用完后将空药盒放回到带闪光指示的取药窗口内”；
④当：Vi11’≈Vi10，Vi11’＜Vi11
表明盒11已被准确放入,并且药盒内的药已空,即老人服完药后已将空药盒放回唯一能放入的带有LED灯闪亮指示的以药窗口内，则语音提示一次“按时定量服药，有益健康，谢谢使用”，黄灯停止闪亮，同时显示器上的“当前还有药盒数”在原有的数上减1。
其它各药盒的取药识别与药盒11相同，需要说明的是，第三层转盘3上的空药盒进光量数据Vi30采集时，因为第三层转盘3没有空药盒，但由于药盒的材质与第三层转盘3相同，所以，步进电机转到没有药盒的角度时测到的进光量即为第三层转盘3上的空药盒进光量数据Vi30。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能型老人专用服药提示器，其特征在于，包括壳体、转动轴和设置在壳体上的取药提示电路；所述转动轴上设有三层转盘，每层转盘上设有三个药盒取出识别块并在最上一层即第三层转盘上加有一个0°识别条，每个药盒取出识别块上放一个药盒；所述服药提示器包括主控芯片、用于自动识别病人是否正确的从取药窗口中取走药盒并将服用完药后的空药盒正确放回的取药识别电路、用于驱动带有药盒的多层转盘转动的步进电机电路、用于在系统掉电后正常计时的时钟电路、用于显示当前时间和操作内容的显示屏、用于语音提示取药和服药步骤的录放音电路、用于对服药时间及录放音等进行设置和操作的按键电路，所述取药识别电路、步进电机驱动器、时钟电路、液晶显示屏、录放音电路以及按键电路均与主控芯片连接；所述取药识别电路包括多个光敏电阻，每一个光敏电阻对应两个并联发光二极管，所述光敏电阻和并联的发光二极管分别与主控芯片连接。
2.根据权利要求1所述的智能型老人专用服药提示器，其特征在于，取药识别电路由光敏电阻RL1、RL2、RL3和发光二极管LED1、LED2、LED3、LED1’、LED2’、LED3’组成，光敏电阻RL3、发光二极管LED3组成第三层转盘的光识别与检测电路，用于第三层转盘上的0°位置识别与定位、有无药盒的识别以及药盒有无药的识别，发光二极管LED3’用于指示第三层取药窗口有可取药盒；光敏电阻RL2、发光二极管LED2组成第二层转盘的光识别与检测电路，实现第二层转盘的有无药盒的识别、药盒有无药的识别，发光二极管LED2’用于指示第二层取药窗口有可取药盒；由光敏电阻RL1、发光二极管LED1组成第一层转盘的光识别与检测电路，实现第一层转盘有无药盒的识别、药盒有无药的识别，发光二极管LED1’用于指示第一层取药窗口有可取药盒；
光敏电阻选用MT4517型，亮电阻10～20KΩ，暗电阻1MΩ，LED1、LED2、LED3选择白色发光二极管，LED1’、LED2’、LED3’分别选择红、绿、黄色发光二极管，以便于老人分辨清应从哪一层取药窗口中取药盒；
光敏电阻RL3安装在第三层取药窗口的顶端，光敏电阻RL2、RL1分别安装在第二层取药窗口、第一层取药窗口的左侧；将光敏电阻RL＝RL1＝RL2＝RL3同标准电阻R＝R6＝R7＝R8＝240KΩ对电源电压Vcc＝5V进行分压，分压值的范围为：Vo＝Vcc×R/(RL+R)；将RL＝1MΩ和RL＝10KΩ代入上式后得：光敏电阻两端的暗电压Vo＝0.96V，同理，光敏电阻两端的亮电压Vo＝4.8V，再将Vo输入到单片机的三个A/D输入端，分别监测三层转盘的对应取药窗口和药盒的进光量，通过对 进光量大小比较和持续时间的计算，确定出步进电机0°位置，并实现有无药盒、药盒内有无药物的识别功能；
三个取药窗口上的六个发光二极管中LED1和LED1’并联、LED2和LED2’并联、LED3和LED3’并联，由单片机的三个输出端分别连接三个限流电阻R10、R11、R12进行直接驱动和控制；发光二极管LED3和LED3’安装在第三层取药窗口的顶端，LED2和LED2’并联、LED1和LED1’并联分别安装在第二层取药窗口和第一层取药窗口的右侧；LED1、LED2、LED3分别为对应三个光敏电阻RL1、RL2、RL3提供光源，方向朝内；LED1’、LED2’、LED3’分别装在三个取药窗口上，方向朝外，LED1’为红色、LED2’为绿色、LED3’为黄色，用于指示取药窗口，灯闪亮的取药窗口表示在这里可以取药，三个取药窗口用不同颜色的发光二极管可便于老人分辨取药窗口。
3.根据权利要求1所述的智能型老人专用服药提示器，其特征在于，步进电机驱动三层转盘的转动轴转动，在单片机的控制下将每次需要服药的药盒转动到对应取药窗口；当步进驱动器接收到单片机发过来的脉冲信号，驱动器就能驱动步进电机按设定的方向正向或反向转动相应的角度，通过单片机控制输出的脉冲个数来控制角位移量，从而达到对每个药盒转动角度准确定位的目的；
三层转盘固定在同一根由步机电机驱动的转动轴上，每层转盘上设有用四个隔板隔成的四个药格，每个药格上可放一个药盒，以第三层上的0°位置为基准，第三层药盒、第二层药盒、第一层药盒相对于0°位置分别为90°、60°、30°；所以，当定时的服药时间到了，单片机控制步进电机从0°位置开始转动，每转动30°角度，只能有一个药盒可以从对应的取药窗口取出，依次类推，能实现三天内的服药时间的语音提示和每次需要服用的药物的出药量控制，确保老人按时定量服药。
4.根据权利要求1所述的智能型老人专用服药提示器，其特征在于，所述步进电机电路采用主控芯片控制，所述步进电机是由驱动器ULN2003驱动的28BYJ48型步进电机；
所述时钟电路包括芯片DS1302和扣式电池；
所述显示屏采用12864液晶屏；
所述录放音电路采用ISD1700语音芯片；
所述主控芯片采用STC15F2K60S2单片机。
5.根据权利要求1所述的智能型老人专用服药提示器的控制方法，其特征 在于，包括下述步骤：
S1、开始运行服药提示器；
S2、执行自检步骤，自检步骤中检测LED是否亮，检测光敏电阻是否正常，显示器显示是否正常，时钟显示是否正常；
S3、执行0°位置识别步骤，检测与识别转盘的0°位置，即转动360°后，检测是否停在0°位置，同时检测步进电机工作是否正常，录放音电路工作是否正常；
S4、按照预先设定的服药时间和服药次数，通过主控芯片控制步进电机，在步进电机的驱动下，带动上面带有三层转盘的转动轴转动，将每次需要服药的药盒转动到取药窗口，当老人取药时，通过显示屏显示当前需要操作的内容，并且通过录放音电路进行语音播报；
S5、当显示屏上的显示的药盒数量为0时，表示提示器内所装的所有药盒的药已服用完毕，显示界面显示停止运行，循环语音放出播放，提醒及时分装药盒；待分装完各药盒的药后，将装有每次需要服用的药放在药盒内，并放到对应的药格中，再按下操作键，又进行下次的开始运行界面。
6.根据权利要求5所述的智能型老人专用服药提示器的控制方法，其特征在于，步骤S2中，执行自检的步骤具体为：
延时10-100ms后检测三个光敏电阻RL1、RL2、RL3测量出的自然光的数据Vo1、Vo2、Vo3，并分别存到三个寄存器中，然后单片机控制三个LED1、LED2、LED3亮1-5秒，在亮的同时，延时50ms后检测三个光敏电阻RL1、RL2、RL3与R分压测量出有LED光的数据Vo1’、Vo2’、Vo3’，并分别存到三个寄存器中；分别将Vo1、Vo2、Vo3与Vo1’、Vo2’、Vo3’比较，如差别较大，则三个光检测通道工作正常，自检模块通过，程序进入0°位置识别模块；如有某一组数据比较没有差别或差别不大，说明此通道有故障或此光通道的光敏电阻RL损坏或发光二极管损坏，则进入自检故障显示界面。
7.根据权利要求5所述的智能型老人专用服药提示器的控制方法，其特征在于，步骤S3中，0°位置识别步骤，用于识别第三层转盘上由反光材料制作的0°识别条的位置及三层转盘上的每个药格中的位置上是否放上了药盒；单片机控制三个取药窗口上的LED连续发光，并由步进电机按6°/200ms步进速度带动转盘转动，将三个光敏电阻RL1、RL2、RL3与R分压测量出前一次的LED亮时进光量的数据Vo1、Vo2、Vo3，分别存到三个寄存器中，将三个光敏电阻RL1、RL2、RL3与R分 压测量出的后一次的LED光的进光量的数据Vo1’、Vo2’、Vo3’分别存到另外三个寄存器中；将Vo3与Vo3’比较，如差别较大，则记下步进机的当前位置；如果下一个步进后比较差值较大，则说明测出的是窄脉冲，即反光材料较窄的0°识别条，则记下步进电机的当前位置，即为0°位置；同时，将此时对应的0°识别条进光量数据存入寄存器i2,作为每个药格上是否有放药盒的判别条件；同理，分别将Vo1、Vo2、Vo3与Vo1’、Vo2’、Vo3’比较，如差别较大，则说明测出了有无反光材料的变化量，如果下一个或几个步进后比较差值较大，则测出了药盒取出识别块的反光材料，即此处没有放药盒，弹出药盒没装满显示界面；当Vo3’>>Vo3且只保持一个步进时间200ms，则为0°识别条位置，开始运行前，将步进电机位置调整到此位即为0°位置；
当Vo3’>>Vo3且保持多个步进时间200ms，则第三层转盘的某些药格上没有放药盒；
当Vo2’>>Vo2且保持多个步进时间200ms，则第二层转盘的某些药格上没有放药盒；
当Vo1’>>Vo1且保持多个步进时间200ms，则第一层转盘的某些药格上没有放药盒。
8.根据权利要求5所述的智能型老人专用服药提示器的控制方法，其特征在于，步骤S4中，取药识别步骤为：
S4.1进光量数据采集；
S4.2取药识别
将后面每次采样LED1亮时的RL1上的进光量数据Vi11’分别与空药盒进光量数据Vi10和有药药盒进光量数据Vi11比较。
9.根据权利要求8所述的智能型老人专用服药提示器的控制方法，其特征在于，步骤S4.1中，进光量数据采集的具体步骤为：
S4.1.1空药盒进光量数据采集
以第一层转盘中的药盒为例，当第一次服药时间到时，单片机先驱动步进电机将第一层转盘放有空药盒转到取药窗口中间处停下，由单片机再驱动LED1和LED1’周期亮1秒灭1秒；在执行的前三个周期，通过RL1采集到第一层转盘药盒内在LED灯亮时的无药状态下进光量数据三个；由于空药盒材料为无反光黑色塑料，因此，通过光敏电阻RL1采集到的进光量数据值较小；对这三个数据取平均值，得到了空药盒进光量数据Vi10，并存到寄存器中，Vi10作为本次服药时 判定药盒内无药的数据标准；
S4.1.2、有药药盒进光量数据采集
单片机控制步进电机将出药盒再转到取药窗口中间处停下，同时，单片机驱动LED1和LED1’周期亮1秒灭1秒不断闪动，LED1’的不断闪动用于提示老人到此取药窗口取药，在LED1亮时为光敏电阻测量进光量的光源；将LED1亮的前三个周期中进行的三次采集的进光量取平均，由于药盒内有药状态下药盒内的药片自身的反光性，因此，通过光敏电阻RL1采集到的药盒内有药时的进光量数据值比无药时的大，所以将这三次采集的平均值数据为有药药盒进光量数据Vi11，存到寄存器中，Vi11作为判定药盒内有药的数据标准。
10.根据权利要求8所述的智能型老人专用服药提示器的控制方法，其特征在于，步骤S4.2中，取药识别的具体步骤为：
S4.2.1、当：Vi11’＞Vi10，Vi11’≈Vi11
表明药盒中还有药没取出，则继续循环播放对应音频段“XXX服药时间到了，请过来取药”；
S4.2.2、当：Vi11’＞Vi10，Vi11’＞＞Vi11
表明有药药盒已被取出，药格上的药盒取出识别块露出,进光量增加,则循环放出“请服药，服完药后请将空药盒放回到带闪光指示的取药窗口内”；
S4.2.3、当：Vi11’＞Vi10，Vi11’≈Vi11
表明药盒已被准确放入,但药盒内的药还存在,即老人取出了药盒，记忆力不好，没有服药或者没有服完药就将药盒放回原位，则循环放出“请重新取出药盒，并服用药盒中的药，服用完后将空药盒放回到带闪光指示的取药窗口内”；
S4.2.4、当：Vi11’≈Vi10，Vi11’＜Vi11
表明药盒已被准确放入,并且药盒内的药已空,即老人服完药后已将空药盒放回唯一能放入的带有LED灯闪亮指示的以药窗口内，则语音提示一次“按时定量服药，有益健康，谢谢使用”，黄灯停止闪亮，同时显示器上的“当前还有药盒数”在原有的数上减1；
其它各药盒的取药识别与药盒相同，需要说明的是，第三层转盘上的空药盒进光量数据Vi30采集时，因为第三层转盘没有空药盒，但由于药盒的材质与第三层转盘相同，所以，步进电机转到没放药盒的角度时测到的进光量即为第三层转盘上的空药盒进光量数据Vi30。
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